砷(shen)(As)為非人(ren)體必需元素，既(ji)不溶解(jie)于(yu)水(shui)又不溶解(jie)于(yu)酸(suan)，在自然界有(you)三價(jia)(jia)無機(ji)態 As(III)、五價(jia)(jia)無機(ji)態 As(V)以及有(you)機(ji)砷(shen)MMA(甲(jia)基胂酸(suan))、DMA(二甲(jia)基胂酸(suan))、TMA(三甲(jia)基胂酸(suan))等。

　　砷(shen)(shen)在水體中主要(yao)以三價(jia)(jia)和五(wu)價(jia)(jia)的無機酸形(xing)式(shi)存在，三價(jia)(jia)砷(shen)(shen)的毒(du)(du)(du)性更強，尤其是三氧化(hua)二(er)砷(shen)(shen)(俗(su)稱信石(shi)，砒霜等)，五(wu)價(jia)(jia)砷(shen)(shen)毒(du)(du)(du)性不強，當吸(xi)入五(wu)價(jia)(jia)砷(shen)(shen)離子(zi)時，產生(sheng)中毒(du)(du)(du)癥狀較慢，要(yao)在體內被還原轉(zhuan)化(hua)為(wei)三價(jia)(jia)砷(shen)(shen)離子(zi)后才發揮其毒(du)(du)(du)性作用，對(dui)大(da)鼠(shu)(shu)、小(xiao)鼠(shu)(shu)徑口半數致死量為(wei)100mg/kg，而三價(jia)(jia)砷(shen)(shen)則為(wei)10mg/kg，相差10倍。

　　地下水砷超標的原因及危害

　　天然地(di)(di)下(xia)水(shui)和地(di)(di)表水(shui)都(dou)可能含有砷(shen)(shen)(shen)，地(di)(di)下(xia)水(shui)含砷(shen)(shen)(shen)量高于(yu)地(di)(di)表水(shui)。而(er)地(di)(di)下(xia)水(shui)砷(shen)(shen)(shen)超標的(de)原因一種是(shi)由(you)于(yu)自(zi)然原因造成的(de)，主要是(shi)含砷(shen)(shen)(shen)礦物風化溶(rong)解造成的(de)地(di)(di)下(xia)水(shui)污染(ran)。由(you)于(yu)含砷(shen)(shen)(shen)礦物分布廣泛，這種污染(ran)在世界各地(di)(di)都(dou)有發(fa)生，尤其在南亞、南美等地(di)(di)區，地(di)(di)下(xia)水(shui)砷(shen)(shen)(shen)超標問(wen)題極為嚴重。我(wo)國(guo)的(de)新疆、內蒙、山(shan)西(xi)、遼寧、吉(ji)林、青海、寧夏(xia)、河(he)南等省區也(ye)存在著不同程(cheng)度的(de)地(di)(di)下(xia)水(shui)砷(shen)(shen)(shen)污染(ran)問(wen)題。

　　另一方(fang)面工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)也是造成砷超標的(de)(de)(de)重要(yao)來源，尤(you)其(qi)是尤(you)其(qi)是有色(se)冶(ye)金和(he)礦(kuang)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)。含砷礦(kuang)物如(ru)砷黃鐵礦(kuang)、雌黃、雄黃、硫(liu)(liu)砷銅礦(kuang)等(deng)普遍與其(qi)他有色(se)金屬礦(kuang)物伴生(sheng)，由于自(zi)然釋(shi)放和(he)人為的(de)(de)(de)開發，尤(you)其(qi)是對貧(pin)礦(kuang)的(de)(de)(de)大(da)量(liang)開采和(he)使用，因此在有色(se)金屬開采和(he)冶(ye)煉(lian)過程中(zhong)，往(wang)(wang)往(wang)(wang)產(chan)(chan)生(sheng)大(da)量(liang)含砷廢(fei)棄物和(he)副產(chan)(chan)物，如(ru)火(huo)法(fa)冶(ye)煉(lian)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)含砷煙塵(chen)、濕法(fa)冶(ye)煉(lian)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)凈化渣等(deng)。同時硫(liu)(liu)酸(suan)制(zhi)備、化工(gong)染(ran)料及(ji)農藥生(sheng)產(chan)(chan)、木材加工(gong)、玻璃和(he)陶瓷等(deng)工(gong)業(ye)領域排出的(de)(de)(de)廢(fei)水往(wang)(wang)往(wang)(wang)也含有高濃度的(de)(de)(de)砷。

　　砷可通過呼吸道、食物或皮膚接觸進入人體，在肝腎、骨胳、毛發等器官或組織內蓄積，破壞消化系統和神經系統，長期飲用高砷水，會引起花皮病、皮膚角質化等皮膚病，黑腳病，神經病，血管損傷，以及增加心臟病發病的風險。我國內蒙古、新疆、臺灣等地飲水中含砷量高達0.2-2.0mg/l，嚴重超過我國現行飲水衛生標準<0.05mg/l，導致地方性砷中毒，飲用水除砷是防治地方性砷中毒的關鍵措施。

　　目前國內外報道的除砷工(gong)藝大(da)致分(fen)為生物法(fa)(fa)(fa)、混凝法(fa)(fa)(fa)、沉淀法(fa)(fa)(fa)、吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)和離(li)子交換法(fa)(fa)(fa)等(deng)。

　　地下水除砷工藝

　　生物法

　　生(sheng)物(wu)法的原理在于特殊菌種(zhong)在培養(yang)過程中會產生(sheng)類似于活性污泥的物(wu)質，利用(yong)絮凝(ning)作用(yong)使這種(zhong)物(wu)質與(yu)砷(shen)結(jie)合形成沉淀，從而達到除確的目的。但是(shi)，生(sheng)物(wu)法菌種(zhong)培養(yang)周期(qi)長，對環(huan)境(jing)要求苛刻，一般被(bei)用(yong)于廢(fei)水除砷(shen)，用(yong)于飲用(yong)水除砷(shen)還鮮有報(bao)道。

　　混凝法

　　混(hun)凝法的(de)原理是(shi)利用(yong)(yong)具(ju)有強(qiang)大吸附能(neng)力的(de)混(hun)凝劑將砷(shen)(shen)(shen)吸附，轉化為沉淀(dian)，再通過過濾等方式將砷(shen)(shen)(shen)與水分離，具(ju)有成本低、易于操作和(he)陳砷(shen)(shen)(shen)效率(lv)高的(de)優點，可以(yi)很好使工(gong)(gong)業污水達(da)到(dao)排放標準，使生(sheng)活飲(yin)用(yong)(yong)水達(da)到(dao)飲(yin)用(yong)(yong)標準。因此是(shi)目前(qian)在工(gong)(gong)業生(sheng)產(chan)和(he)處理生(sheng)活飲(yin)用(yong)(yong)水中運用(yong)(yong)較為廣泛的(de)除砷(shen)(shen)(shen)方法。

　　常(chang)見的(de)混(hun)(hun)凝劑是(shi)鐵(tie)鹽(yan)(yan)，如三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)、硫酸(suan)(suan)亞鐵(tie)、氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie);鋁(lv)(lv)(lv)鹽(yan)(yan)，如硫酸(suan)(suan)鋁(lv)(lv)(lv)、堿氯(lv)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)、聚(ju)鋁(lv)(lv)(lv);還有硅酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)、碳酸(suan)(suan)鈣、煤渣等(deng)做混(hun)(hun)凝劑。研究表明，鐵(tie)鹽(yan)(yan)的(de)除砷(shen)效果好于鋁(lv)(lv)(lv)鹽(yan)(yan),而且對As(Ⅴ)的(de)去(qu)除效果明顯好于As(Ⅲ)，所以在除砷(shen)過(guo)程中常(chang)對所處(chu)理的(de)水進行先氧(yang)化(hua)(hua)，把三(san)價As(Ⅲ)氧(yang)化(hua)(hua)為五價As(Ⅴ)，再進行混(hun)(hun)凝，為了提高(gao)氧(yang)化(hua)(hua)效果，有時還會加入催化(hua)(hua)劑促(cu)進氧(yang)化(hua)(hua)。能和砷(shen)酸(suan)(suan)根發生吸附共沉淀，使砷(shen)的(de)去(qu)除率明顯提高(gao)。

　　混凝(ning)法(fa)方(fang)(fang)法(fa)需(xu)要大量的混凝(ning)劑，產生大量的含砷(shen)廢渣無法(fa)利用，且處理困(kun)難(nan)，長期堆積則容(rong)易造成(cheng)二次(ci)污染，因此(ci)該方(fang)(fang)法(fa)的應用受到一定的限制。

　　沉淀法

　　沉(chen)(chen)淀法的(de)原理(li)(li)是利用化學反應將砷(shen)轉化為沉(chen)(chen)淀，然后過濾除(chu)去。沉(chen)(chen)淀法在對工(gong)業中(zhong)(zhong)高砷(shen)廢水的(de)初步處理(li)(li)上具(ju)有十分明(ming)顯的(de)優勢(shi)，但是不適用于處理(li)(li)飲用水中(zhong)(zhong)微量(liang)砷(shen)。所以處理(li)(li)后的(de)含砷(shen)廢水一般(ban)需要配合其他方法進行深(shen)度處理(li)(li)才能達標排放。

　　吸附法

　　吸(xi)附(fu)法的(de)(de)原理是以具有高比表面積、不溶性的(de)(de)固體材料作吸(xi)附(fu)劑，通過(guo)物理吸(xi)附(fu)作用(yong)、化(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)作用(yong)或離子(zi)交換(huan)作用(yong)等機制將水中(zhong)的(de)(de)砷污染物固定(ding)在自身的(de)(de)表面上(shang)，從而達到除砷的(de)(de)目的(de)(de)。適合處理量大(da)、濃度(du)較低的(de)(de)水處理體系。

　　主(zhu)要的(de)除砷(shen)(shen)吸附劑有活性氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁、活性炭(tan)(tan)、骨炭(tan)(tan)、沸(fei)(fei)石以及(ji)天然(ran)或合成的(de)金屬氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物及(ji)其水合氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物等(deng)。在條件一致的(de)情況下，小顆粒活性氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁除三價砷(shen)(shen)效(xiao)(xiao)率(lv)可達80%，除五價砷(shen)(shen)效(xiao)(xiao)率(lv)達86% ;而骨炭(tan)(tan)只有25% 和(he)50% ，活性炭(tan)(tan)為25%和(he)44% ，沸(fei)(fei)石為10%和(he)30%。表明活性氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁除砷(shen)(shen)效(xiao)(xiao)率(lv)明顯優于其他凈(jing)水劑。

　　這種以粉(fen)末活性(xing)碳(tan)和(he)不同產地(di)骨炭(tan)作骨架(jia)、改性(xing)后加工(gong)而成的(de)(de)(de)強化凈水(shui)劑，除(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)容量及除(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)效(xiao)率(lv)均比原材料(liao)(liao)高(gao)50倍(bei)，比市售除(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)材料(liao)(liao)高(gao)10倍(bei)，除(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)性(xing)能專一(yi)，只去除(chu)(chu)水(shui)中的(de)(de)(de)砷(shen)(shen)(shen)，不改變(bian)水(shui)中其(qi)他元素的(de)(de)(de)組成和(he)含量，對原水(shui)pH也無嚴(yan)格(ge)要求，可(ke)(ke)以使(shi)用簡單方法再生。用吸附(fu)法除(chu)(chu)砷(shen)(shen)(shen)效(xiao)果易受有機物、pH值、水(shui)中砷(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)形(xing)態及濃(nong)度(du)、其(qi)它陰陽離子(zi)成分(fen)及濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)影響，且吸附(fu)劑材料(liao)(liao)價格(ge)較貴，可(ke)(ke)采(cai)用適當的(de)(de)(de)預處理措施，如(ru)采(cai)用多級過濾(lv)后再使(shi)用吸附(fu)劑。

　　離子交換法

　　離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)法的(de)原理是(shi)利用(yong)(yong)陰離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹脂上的(de)可交(jiao)換(huan)(huan)離(li)(li)子與(yu)水中的(de)砷(shen)離(li)(li)子發生(sheng)交(jiao)換(huan)(huan)反應來(lai)去(qu)除(chu)砷(shen)，其產生(sheng)的(de)污(wu)泥(ni)量僅為(wei)化學沉(chen)淀法產生(sheng)污(wu)泥(ni)量的(de) 20%,污(wu)泥(ni)的(de)處(chu)置費用(yong)(yong)大(da)大(da)減少(shao)，而(er)且(qie)離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)法處(chu)理量大(da)、操作簡單、易再生(sheng)、分離(li)(li)效果好，能夠達到嚴格的(de)排放標準，同時有利于各種有價成份的(de)回(hui)收利用(yong)(yong)，因此被認為(wei)是(shi)一種很有前途的(de)脫砷(shen)方法，而(er)且(qie)運(yun)用(yong)(yong)于除(chu)砷(shen)的(de)范圍越(yue)來(lai)越(yue)廣泛。

　　科海思離子交換除砷工藝

　　以(yi)科海思離(li)(li)子交換(huan)(huan)除(chu)砷工藝為例，選(xuan)用(yong)(yong)可以(yi)選(xuan)擇性去除(chu)某些離(li)(li)子的(de)A-62MP特種離(li)(li)子交換(huan)(huan)樹脂(zhi)，利用(yong)(yong)其對砷具(ju)有較高(gao)的(de)吸附容量和吸附速率等優秀性能(neng)來去除(chu)飲用(yong)(yong)水、地下水的(de)砷化物。

　　A-62MP特種離子交換樹脂本身(shen)具有(you)(you)活性，不(bu)需要(yao)經過(guo)預處理(li)就可以使(shi)用，再生(sheng)劑為氯化(hua)鈉溶液(ye)，在(zai)使(shi)用和(he)再生(sheng)的過(guo)程(cheng)中不(bu)會引(yin)入有(you)(you)毒有(you)(you)害物(wu)質，與此同時(shi)A-62MP還具有(you)(you)以下優勢：

　　選(xuan)擇吸(xi)附(fu)(fu)性(xing)：樹脂(zhi)官(guan)能團的特殊結(jie)構針對砷(shen)酸鹽和亞(ya)砷(shen)酸鹽具有選(xuan)擇吸(xi)附(fu)(fu)性(xing);

　　穩定高效：出(chu)水(shui)可(ke)降低至0.001mg/L以下，工作運行(xing)時(shi)間(jian)內未檢(jian)出(chu)砷超標;

　　經濟可(ke)靠：樹脂吸(xi)附(fu)飽和再生之(zhi)后交換容量穩定，可(ke)重復(fu)使用，設(she)備運行能耗低;

　　運行操作、維護簡便：自動化程度高，可選擇(ze)自動/手動控(kong)制(zhi)通水及再生過程;

　　設(she)備規格(ge)眾多：根(gen)據水量設(she)計不(bu)同(tong)規格(ge)設(she)備，輕松(song)應對不(bu)同(tong)水量;

　　節(jie)省空間：設備占地面(mian)積小。

　　科海思離子交換除砷案例

　　飲用水除砷案例

　　廣(guang)西某(mou)天然泉(quan)水公司除砷(shen)(shen)項目，原水砷(shen)(shen)含量0.06mg/L，水量 5m3/h，科(ke)海思根據項目實(shi)際(ji)情況、業務要求(qiu)及相(xiang)關標準，采用機(ji)械(xie)過(guo)濾器(qi)+離子(zi)交換除砷(shen)(shen)系統，通(tong)過(guo)季胺1型(xing)官能團耐受(shou)硫酸鹽(yan)(yan)、氯離子(zi)等去除砷(shen)(shen)酸鹽(yan)(yan)、亞砷(shen)(shen)酸鹽(yan)(yan)，出水砷(shen)(shen)含量做0.01mg/l以下。

　　礦井水除砷案例

　　山西某礦井水(shui)除(chu)砷(shen)項(xiang)目(mu)(mu)，原水(shui)砷(shen)含(han)量0.6mg/L，三類(lei)水(shui)指標(biao)(biao)要求(qiu)小于(yu)0.05mg/L，水(shui)量1000噸 /天，科海思采(cai)用機械過濾(lv)(lv)+活性炭(tan)過濾(lv)(lv)+除(chu)砷(shen)樹脂(zhi)離子交換+消毒(du)工藝，單級運行，氯化鈉再生，通(tong)過季胺1型官(guan)能團(tuan)耐(nai)受硫酸鹽、氯離子等去(qu)除(chu)砷(shen)酸鹽、亞(ya)砷(shen)酸鹽，項(xiang)目(mu)(mu)出水(shui)做到(dao)0.0003ppm，達到(dao)《地表(biao)水(shui)環境(jing)質(zhi)量標(biao)(biao)準》中表(biao)Ⅲ類(lei)水(shui)質(zhi)標(biao)(biao)準，并且出水(shui)穩(wen)定(ding)。